边防红外热像仪远程监控系统保障性锂电池设计方案

作者: admin
发布于: 2025-03-03 00:00
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一、边防红外热像仪远程监控系统背景

    边防红外热像仪作为国防安全,边防守护的重要监测仪器,其的应用背景主要体现在以下几个方面:

▲ 地形复杂:边境地区包含高山、沙漠、森林、草原等多种地形,部分区域交通不便、自然条件恶劣,给边防安防带来挑战。在高山、森林等植被茂密地区,普通监控设备视野受限,红外热像仪却能穿透植被,探测到隐藏其中的目标。

▲ 非法越境威胁:不法分子为从事走私、偷渡、间谍等活动,常选择边境偏远、监控薄弱地段非法越境。红外热像仪可实时监测边境全线,一旦有人体热信号出现,就能及时预警,帮助边防人员快速发现和拦截。

▲ 物品走私:走私分子可能利用车辆、船只等运输工具在边境进行非法物品走私。红外热像仪能检测到车辆、船只的热信号,即使在夜间或隐蔽环境下也能发现其行踪,为打击走私提供支持。

▲ 潜在军事威胁:人工巡逻受地理环境、人员体力限制,巡逻范围和频率有限,且在恶劣天气和夜间易出现疏漏,无法实现全时段、全方位监控。

▲ 普通监控设备短板:普通摄像头依赖可见光成像,在夜间需补光,补光易暴露监控位置且效果不如红外热像仪;在恶劣天气下,其成像质量严重下降,难以有效监测目标。

设备具备复杂气象条件下,便携性,稳定性,安全性,长续航等特点,而对电源保障,新能源锂电池凭借其高能量密度、长循环寿命、环保等优势,成为边防红外监控系统的首选方案,本方案针对于红外监控设备项目锂电池的应用需求,保障锂电池在特殊领域上能提供安全、高效、定制化电源解决方案;

二、设备需求特点分析

1、设备应用特性

▲ 设备类型:平原、森林、山地、沙漠、海洋等环境下的实时监测作业等。

▲ 工作环境:温度范围,零下-40℃~+70℃、高温,极寒,高湿度环境等。

▲ 功率需求:持续/峰值功率大、续航时间长,电压平台一般采用7.4V或12V等高电压平台。

2、锂电池核心要求

▲ 高安全性:满足设备严苛工况下的防爆、抗震、防水、抗干扰需求。

▲ 长循环寿命:≥2000次(80%容量保持率)。

▲ 快速充电:支持1~2小时快充,适应高强度作业。

▲ 大功率放电:电池支持大电流持续放电,满足大功率设备对大电流需求,满足设备持续稳定工作。

▲ 智能化管理:BMS(电池管理系统)具备过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护、故障诊断等功能,电池更智能。

▲ 放电温度范围:- 40℃ ~ +70℃范围,低温-40℃环境下,电池放电效率>70%以上。更宽的适应环境温度。

▲ 充电温度充电:- 20℃ ~ +50℃范围,更宽的适应环境温度。

三、方案设计

1、电池选型

▲ 电芯类型:三元锂电池(超低温、高能量密度、高安全性)、磷酸铁锂电池(超低温、高安全性、长寿命)、钠离子电池(高安全性、长寿命、低温性能好),按不同应用场景匹配选型不同体系电芯。

▲ 电池组合配置结构:根据设备需求电压、容量需求设计串并联方案,来满足不同的输出电压平台要求。

▲ 结构设计:IP68防护等级、抗震结构、防爆外壳(适用于极端环境或者易燃易爆环境)。

2、BMS管理系统

核心功能:

▲ 实时监控单体电芯电压、温度、SOC(电量状态)、SOH(健康状态)。

▲ 电池充电主动均衡技术,增加电芯之间使用一致性,延长电池组寿命。

▲ I2C/SMBUS/CAN/RS485通信接口,与设备主控系统交互数据及通讯。

▲ 库仑计算法,电池SOC更精准,电池更智能。

3、充电方案

▲ 充电设备:定制智能充电器/充电机/充电柜,支持恒流恒压(CC-CV)充电。

▲ 充电策略:根据工况需求选择快充/慢充模式,避免电池过载。

▲ 智能管控:根据电池技术性能特点,智能化管控电池充电过程及故障判定。

四、安全与合规

1、安全防护

▲ 热管理:采用合理的结构布局,降低热失控,可采用物理降温系统(高功率场景应用),确保电池使用中的温度均匀性,有效控制电池热失控。

▲ 故障保护:过充、过放、短路、过流、过温等多重硬件保护机制。

▲ 故障保护:短路、过流、过温等多重硬件保护机制。

▲ 防爆认证:设计可通过各类安规认证。

2、标准符合性

▲ 符合国家标准:GB31241-2022(便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全技术规范)、GB 17761—2024(电动自行车安全技术规范)、GB/T 34131(电力储能用锂电池)、GB 38031(电动汽车用电池安全要求)等。

▲ 如何国内及国际认证:GB认证,UN38.3、UL认证、IEC认证、CE认证等各类认证要求;

五、项目实施计划

编号

进度阶段

项目内容

周期计划

1

需求调研

设备参数、工况数据采集

1周内

2

方案设计

电池组定制、BMS开发

2~3周

3

样品测试

充放电、高低温、安全防护,结构性能验证测试,设计符合性验证测试

3~4周

4

小批试产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

2~3周

5

中批试产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

2~3周

6

批量生产

备料计划、生产组装、老化、全检测试

4~6周

7

交付运维

安装调试、操作培训

1周内

六、经济效益分析

1、成本方面

▲ 锂电池初期投资较大,对于长期使用成本上面有绝对的优势。

2、节能效益:

▲ 充电效率>95%,较交流电供电能显著减少能耗。

3、维护成本:

▲ 免维护设计,减少交流电路维护以及人员成本。

七、售后服务

1、质保期:1~5年售后质保,500~2000次以上循环寿命(以先到为准)。

2、远程监控:按实际需求状态,提供云平台实时监控电池状态,预警潜在故障。

3、应急响应:4小时内响应,8小时内出解决方案,24~48小时内提供现场技术支援。

提示:  

▲ 需根据具体设备参数(如电压、容量、尺寸限制)细化方案;  

▲ 若涉及特殊环境(如高原、海洋),需增加对应防护设计;  

▲ 建议与设备制造商联合调试,确保电池与整机系统兼容

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